심장 근육의 활동전위 중 탈분극을 유발하는 주요 이온의 이동으로 옳은 것은?

심근 세포의 활동전위 0상(탈분극)은 빠른 나트륨 통로가 열리면서 나트륨 이온이 세포 내로 급속히 유입되어 발생한다. 칼륨 유출은 재분극, 칼슘 유입은 활동전위 2상(평판기)에 관여한다.

핵심 해설 이 문제는 심장 근육, 즉 심근세포(Myocardial Cell)의 활동전위(Action Potential)에서 탈분극(Depolarization)을 일으키는 주된 이온 이동을 묻는 기초의학(생리학) 문제예요. 심근세포의 활동전위는 크게 0기부터 4기까지 다섯 단계로 나뉘는데, 각 단계마다 지배적인 이온 채널(Ion Channel)이 다릅니다. 핵심! 0기(탈분극, Phase 0)는 빠른 나트륨 통로(Fast Sodium Channel)가 열리면서 나트륨 이온(Sodium Ion, Na+)이 세포 밖에서 안쪽으로 급속히 대량 유입되어 막전위가 급격히 상승합니다. 이것이 심실근과 심방근의 활동전위 탈분극입니다. 반면, 칼슘 이온(Calcium Ion, Ca2+)의 유입은 2기(평판기, Phase 2)에서 관여하며, 칼륨 이온(Potassium Ion, K+)의 유출은 1기(초기 재분극) 및 3기(재분극)에 관여합니다. 따라서 정답은 ③번입니다. 정답 근거 (Answer Rationale)
③번: 핵심! 심근 탈분극은 나트륨 이온의 세포 내 유입(Influx of Na+)에 의해 시작됩니다. 이 빠른 나트륨 통로는 국소마취제(리도카인 등)나 항부정맥제(Vaughan Williams 분류 I군)의 작용 표적이 되기도 합니다. 오답 분석 (Distractor Analysis)
①번: 혼동 주의! 칼슘 이온은 탈분극보다는 2기(평판기) 동안 세포 내로 유입되어 심근의 수축(Excitation-Contraction Coupling)과 연관되며, 유출이 아닌 유입(Influx)입니다.
②번: 칼륨 이온은 재분극 단계(3기)에서 세포 내에서 외부로 유출(Efflux)되어 막전위를 낮추는 역할을 합니다. 세포 내로 유입되지 않습니다.
④번: 마그네슘 이온은 심근세포 내 효소의 보조 인자로 작용하지만, 활동전위의 탈분극을 직접 유발하는 주요 전류를 형성하지 않습니다.
⑤번: 염소 이온은 일부 심방 세포나 특수 전도계에서 막전위 안정화에 관여할 수 있으나, 탈분극의 주체가 아닙니다. 연관 개념 정리 (Related Concepts)
심근 활동전위는 전도계의 세포(동방결절, 방실결절)와 심실근/심방근이 다릅니다. 혼동 주의! 동방결절(SA Node)의 탈분극은 느린 칼슘 통로(Slow Calcium Channel)에 의존합니다. 따라서 결절 조직의 탈분극을 설명할 때는 나트륨이 아니라 칼슘이 정답이 됩니다. 이 차이를 반드시 구분하세요. 개념 정리 심실근 활동전위 5단계 요약

기(Phase)	주요 이온 이동	생리적 의미
0기 (탈분극)	Na+ 세포 내 유입 (빠른 나트륨 통로)	전기적 흥분 전도
1기 (초기 재분극)	K+ 세포 외 유출 (일시적)	막전위 약간 하강
2기 (평판기)	Ca2+ 세포 내 유입 (느린 칼슘 통로)	심근 수축 (수축-흥분 결합)
3기 (재분극)	K+ 세포 외 유출 (지속적)	막전위 회복
4기 (안정기)	Na+/K+ ATPase 펌프	이온 농도 원상 복귀

암기 팁 "Na트륨 들어와서 탈! (Na+ 유입 = 탈분극)" / "Ca르슘 들어와서 수축! (Ca2+ 유입 = 평판기 및 수축)" / "K나가서 재! (K+ 유출 = 재분극)" 이렇게 연상해보세요. 국시 빈출 포인트 이 문제는 기초의학 영역에서 거의 매년 출제되는 개념입니다. 특히 심장 근육(심실근) vs 동방결절(SA Node)의 활동전위 차이를 비교하는 문제나, 항부정맥제(Vaughan Williams 분류)의 작용 기전(예: Class I은 Na+ 채널 차단, Class IV는 Ca2+ 채널 차단)과 연결한 응용 문제로 자주 나옵니다. 기출 변형 주의! "다음 중 동방결절(SA Node)의 탈분극을 유발하는 주요 이온은?"으로 변형될 수 있습니다. 이때는 칼슘 이온(Ca2+)이 정답이므로, 심실근(빠른 나트륨 통로)과 혼동하지 않도록 주의하세요.

현장/응급실 실무 가이드 응급구조사가 현장에서 심전도(ECG)를 판독할 때 이 이온 이동 개념이 실제로 중요하게 적용됩니다. 현장 시나리오 (Prehospital Scenario) 70대 심근경색증(Myocardial Infarction) 환자가 흉통을 호소하며 의식이 저하되어 있습니다. 구급차 내에서 심전도를 모니터링하던 중, 넓은 QRS파를 가진 빈맥이 관찰되었고 곧 심실세동(Ventricular Fibrillation, VF)으로 전환되었습니다. 현장 평가 및 처치 전략 (Assessment & Intervention) 이 상황에서 심실세동(VF)은 심실 근육이 무질서하게 탈분극(0기 나트륨 유입)과 재분극을 반복하는 상태입니다. 핵심! 응급구조사는 즉시 심폐소생술(CPR)과 함께 자동심장충격기(AED) 또는 수동 제세동(Defibrillation)을 시행해야 합니다. 제세동은 강한 전류로 심근세포를 동시에 탈분극시켜 리듬을 멈추고, 동방결절(SA Node)이 리듬을 다시 잡을 기회를 주는 원리입니다. 환자 안전 및 주의사항 (Precautions) 제세동 시 패들(Paddle)이나 패드(Pad)를 환자 가슴에 올바르게 부착하고, 전기 충격 시 아무도 환자에게 닿지 않도록 주의해야 합니다. 또한, 고칼륨혈증(Hyperkalemia)이나 저칼슘혈증(Hypocalcemia) 같은 전해질 불균형(Electrolyte Imbalance)이 있을 경우 심실세동(VF)이 발생하기 쉬우므로, 병원 인계 시 전해질 검사 결과를 반드시 전달해야 합니다. 선배 응급구조사의 한마디 "심전도(ECG) 리듬 하나하나가 심근세포의 나트륨, 칼슘, 칼륨 이온이 춤추는 결과라는 걸 이해하면 막연한 암기가 아니라 원리부터 알게 돼요. 예를 들어, 고칼륨혈증(Hyperkalemia) 환자에게서 칼슘(Calcium Gluconate)을 투여하는 이유도 심근세포의 탈분극 역치를 높여 심실세동(VF)이나 무수축(Asystole)을 예방하기 위함입니다. 생리학과 약리학, 심전도가 결국 하나로 연결된다는 걸 꼭 기억하세요!"